异钩藤碱药理作用的最新研究进展

周吉银， 周世文， 贺 燕

(第三军医大学新桥医院国家药物临床试验机构，重庆400037)

异钩藤碱和钩藤碱是茜草科植物钩藤的2种主要有效成分，现代研究表明异钩藤碱和钩藤碱均具有广泛的心血管系统药理作用。本课题组已对钩藤碱的药理作用研究进行了全面概述［1］，但尚无对异钩藤碱最新的药理作用进行整理归纳。鉴于此，本文围绕异钩藤碱最新药理作用作一综述，为深入研究提供参考。

1 对心血管系统的影响及其作用机制

1.1 降压作用 静脉注射钩藤碱 (5 mg/kg)和异钩藤碱(1 mg/kg)使麻醉开胸犬的平均动脉压、心率和冠脉血流量均下降。但静脉注射钩藤碱 (10 mg/kg)并不影响未开胸犬的平均动脉压，而左侧肾的血流量给药后下降;静脉注射异钩藤碱 (5 mg/kg)使未开胸犬的平均动脉压下降，不影响左侧肾的血流量［2］。异钩藤碱代谢物不稳定，加热易裂解，未表现出明显的心血管药理活性［3］。

1.2 负性频率效应 猫静脉注射异钩藤碱的药代动力学过程符合二室开放模型，在猫体内血药浓度按一级动物学消除，其降压和负性频率效应与给药剂量相关，血药浓度—效应曲线呈明显的正相关。异钩藤碱的溶液剂型不稳定，室温放置1周后可降低其心血管药理效应［4］。

1.3 抑制心率和房室传导 异钩藤碱呈剂量依赖性减慢心率、延长窦房结传导时间、窦房结恢复时间、心房-希氏束间期、希氏束-心室间期、以及心电图的P-R间期，其中对心率和房室传导抑制明显［5］。异钩藤碱减慢心率、抑制左室压最大变化速率和心肌收缩成分缩短速率［6］。

1.4 负性变时和变力作用 异钩藤碱呈剂量依赖性减慢右心房自发节律，且不被阿托品阻断，非竞争性地拮抗异丙肾上腺素和组胺正性变时作用，取消CaCl2的正性变时效应，还剂量依赖性地抑制心房收缩力，在普萘洛尔存在下，对苯肾上腺素正性变力作用的量效曲线是非竞争性拮抗。异钩藤碱能显著抑制左心房静息后增强效应和阶梯现象。异钩藤碱的负性变时和变力作用与抑制心肌细胞膜Ca2+转运有关［7］。

1.5 扩张小血管 在大鼠肠系膜血管床和尾动脉节段，异钩藤碱呈剂量依赖性地抑制高K+和去甲肾上腺素所致灌流压的升高，还能对抗血管紧张素Ⅱ所致升压作用。这些结果提示，异钩藤碱可直接扩张小血管，且对多种激动剂所致血管收缩有效［8］。异钩藤碱浓度依赖性地舒张离体大鼠动脉血管，这种作用是非血管内皮细胞依赖性的，主要通过L-型Ca2+通道起作用，更高剂量时还通过其它多种Ca2+通道实现的［9］。

1.6 阻滞电压依赖性钙通道 异钩藤碱增加了由哇巴因诱导豚鼠心律失常所需的剂量，提前给予异钩藤碱能延长由CaCl2诱导大鼠心律失常的起始发病时间点，并缩短心律失常的持续时长。异钩藤碱剂量依赖性地降低离体豚鼠和大鼠心肌细胞的动作电位时程和抑制Ca2+内流［10］。

1.7 抑制血小板聚集和血栓形成 静脉注射异钩藤碱2.5、5和10 mg/kg呈剂量依赖性地抑制二磷酸腺苷、胶原、花生四烯酸和凝血酶诱导的大鼠血小板聚集;静脉注射异钩藤碱50、100 mg/kg明显降低实验性血栓模型小鼠死亡率。异钩藤碱0.33、0.65、1.30 mmol/L对花生四烯酸诱导的血栓烷B2生成及家兔血浆6-酮-前列腺素F1α生成无明显影响，但可抑制胶原诱导的血栓烷B2生成。可见，异钩藤碱具有抗血小板聚集和抑制血栓形成的作用，其抗胶原所致血小板聚集的作用可能部分与抑制血栓烷A2的生成有关［11］。

异钩藤碱0.33～1.30 mmol/L体外给药对二磷酸腺苷和凝血酶引起的血小板聚集有浓度依赖性的抑制作用。存在细胞外钙时，异钩藤碱对基础状态血小板内游离钙离子浓度和二磷酸腺苷、凝血酶诱导的血小板内游离钙离子水平有剂量依赖性的降低作用;不存在细胞外钙则不影响上述指标，提示异钩藤碱可抑制血小板的外钙内流，对内钙释放无明显抑制作用。异钩藤碱抑制血小板聚集，作用机制可能与其抑制血小板胞浆游离钙离子浓度升高有关［12］。异钩藤碱0.65、1.30 mmol/L对二磷酸腺苷和凝血酶诱导的大鼠血小板聚集均有抑制作用。静脉注射异钩藤碱 (5和10 mg/kg)可明显降低大鼠血栓形成湿重，异钩藤碱(0.33～1.30 mmol/L)还升高二磷酸腺苷作用后的血小板cAMP浓度。异钩藤碱明显抑制大鼠血小板聚集和血栓形成，其抗二磷酸腺苷所致血小板聚集至少与部分地升高cAMP 水平有关［13］。

1.8 诱导血管平滑肌细胞凋亡 异钩藤碱能诱导血管平滑肌细胞凋亡，提高细胞凋亡百分率，降低细胞内游离钙离子浓度，下调Bcl-2蛋白表达、上调Bax蛋白表达，升高Bax mRNA/Bcl-2 mRNA的比值。表明异钩藤碱能诱导血管平滑肌细胞凋亡，其机制与降低细胞内游离钙离子水平，下调Bcl-2蛋白表达及mRNA转录、上调Bax蛋白表达及mRNA 转录有关［14］。

1.9 抑制血管平滑肌细胞增殖 血管紧张素Ⅱ明显刺激血管平滑肌细胞增殖，异钩藤碱呈剂量依赖性抑制血管紧张素Ⅱ诱导的血管平滑肌细胞增殖;在异钩藤碱干预下，血管平滑肌细胞处于G0/G1期的细胞数明显增多，S期的细胞数明显减少，c-Myc、c-Fos、血管紧张素Ⅱ1型受体、NF-κB、Stat3蛋白表达以及c-Myc、c-Fos mRNA转录也明显降低。这些结果提示，异钩藤碱对血管紧张素Ⅱ诱导血管平滑肌细胞增殖有明显抑制效应，其机制与阻滞血管平滑肌细胞G0/G1期向S期转化以及下调血管紧张素Ⅱ1型受体、NF-κB、Stat3、c-Myc、c-Fos蛋白的表达以及血小板源性生长因子B、c-Myc、c-Fos mRNA转录有关［15-16］。

血管平滑肌增生是高血压患者的特有病理表现。异钩藤碱和厄贝沙均明显抑制血管紧张素Ⅱ诱导的大鼠血管平滑肌细胞增殖，阻滞细胞由G0/G1期向S期转化，增加上清液中一氧化氮水平和一氧化氮合酶活性，随着异钩藤碱浓度的增加，c-Fos、骨桥蛋白、增殖细胞核抗原mRNA表达明显减少。异钩藤碱呈剂量依赖性抑制血管紧张素Ⅱ诱导的血管平滑肌细胞增殖，其增加一氧化氮合酶活性并促进一氧化氮合成和释放、阻滞细胞周期、下调c-Fos、骨桥蛋白、增殖细胞核抗原mRNA的表达可能是其主要的作用机制［17］。

2 对中枢神经系统的影响及其作用机制

2.1 保护脑缺血 异钩藤碱 (1～100μmol/L)本身不能引起膜电流，但能够可逆减少N-甲基-D-天门冬氨酸 (NMDA)引起的电流，并具有浓度依赖性，而非电压依赖性。用Ba2+替换溶液中Ca2+不影响异钩藤碱对NMDA电流的抑制作用。异钩藤碱也不影响由AMPA受体和mGlu(1/5)受体介导的电流。异钩藤碱 (30μmol/L)能明显减少由NMDA及其激动剂诱发的最大电流反应。提示异钩藤碱是脑内兴奋性氨基酸NMDA受体的非竞争性拮抗剂，这可能有助于钩藤的神经保护和抗惊厥［18］。异钩藤碱保护缺血诱导神经损伤的作用是通过预防缺血过程中NMDA、毒蕈M1和5-HT2受体介导的神经毒性起作用的［19］。

2.2 保护神经细胞 脑内α-突触核蛋白累积不仅是帕金森病的一个病理特征，也是诱发因素。异钩藤碱能诱导神经细胞自噬，包括在不同神经细胞株 N2a，SH-SY5Y、PC12，甚至原代培养大脑皮层神经细胞。异钩藤碱诱导了果蝇脂肪体的自噬。异钩藤碱通过自噬-溶酶体通路促进清除神经细胞的野生型、A53T和A30Pα-突触核蛋白单体、α-突触核蛋白低聚物和α-突触核蛋白/synphilin-1的聚集体。更重要的是，异钩藤碱能降低分化了的人多巴胺神经细胞中野生型和A53Tα-突触核蛋白的表达。值得注意的是，异钩藤碱诱导的自噬不依赖于mTOR通路，而依赖于Beclin 1的功能。这些研究表明，异钩藤碱可作为促进神经细胞自噬的一种途径［20］。

异钩藤碱对β-淀粉样蛋白诱导PC12细胞株神经毒性的保护作用实验显示，在β-淀粉样蛋白处理的PC12细胞中，预先加入异钩藤碱能有效提高细胞活力，降低细胞内活性氧和丙二醛水平，提高谷胱甘肽水平和稳定线粒体膜电位。异钩藤碱能显著抑制DNA片段的形成和caspase 3活性，调节Bcl-1/Bax比值。这些结果提示，异钩藤碱对β-淀粉样蛋白诱导的PC12细胞神经毒性具有保护功效，至少部分是通过抑制氧化应激和细胞凋亡的线粒体通路实现的［21］。

2.3 抑制脑内5-HT2A受体功能 观察异钩藤碱对小鼠5-羟色胺 (5-HT)受体介导的行为反应以及对表达5-HT2A或5-HT2C受体的爪蟾卵母细胞由5-HT诱发电流反应的影响。结果发现，异钩藤碱剂量依赖性地抑制5-HT2A受体介导的头部抽动而不是5-HT1A受体介导的不自主样点头运动。提前给予单胺的消耗剂能强化头部抽动，但不影响异钩藤碱的行为反应。但异钩藤碱不影响由5-HT2C受体介导的低程度运动的行为反应。体外实验表明，异钩藤碱剂量依赖性地抑制由5-HT诱发的表达5-HT2A受体的爪蟾卵母细胞电流，但对表达5-HT2C受体的爪蟾卵母细胞抑制效应弱于表达5-HT2A受体的爪蟾卵母细胞。这些结果提示，异钩藤碱优先抑制脑内5-HT2A受体功能，这可能是通过对5-HT2A受体位点竞争性拮抗引起的［22］。

3 其它药理作用

3.1 逆转多药耐药性 1.5 mg/L及更低质量浓度的异钩藤碱对A549和A549/DDP细胞无明显细胞毒性作用。A549/DDP对长春新碱，依托泊苷，阿霉素和顺铂 (DDP)的耐药倍数分别为19.58、11.97、21.74和24.29。加入0.5、1.0、1.5 mg/L异钩藤碱后，A549/DDP对长春新碱，依托泊苷和DDP的耐药逆转倍数均成倍增加。加入1.5 mg/L异钩藤碱后，A549/DDP对上述化疗药物的凋亡率提高更明显。1.5 mg/L异钩藤碱可明显提高DDP在A549/DDP细胞内的蓄积。可见，异钩藤碱可以逆转A549/DDP细胞的多药耐药，逆转效果与药物质量浓度有关，逆转机制可能与增加细胞内化疗药物蓄积和增强化疗药物诱导的细胞凋亡有关［23］。

异钩藤碱脂质体无细胞毒质量浓度组 (2.0 mg/L)使A549/DDP细胞对DDP的IC50由16.81 mg/L降至3.36 mg/L，低细胞毒质量浓度组 (7.0 mg/L)的IC50降至2.34 mg/L，两组均明显提高DDP在A549/DDP细胞内的质量浓度，从0.92μg/L分别提高到4.62μg/L和6.89μg/L［24］。异钩藤碱无细胞毒质量浓度组 (3.0 mg/L)使A549/DDP细胞对DDP的IC50由16.81 mg/L降至3.36 mg/L;低细胞毒质量浓度 (8.0 mg/L)组的IC50降至2.34 mg/L;2组均明显提高DDP在A549/DDP细胞内的质量浓度［25］。这些结果提示，异钩藤碱及其脂质体能部分逆转A549/DDP细胞的多药耐药性，其作用机制可能与增加细胞内药物质量浓度有关。

3.2 抗炎作用 单核细胞增多性李斯特菌素O能剂量依赖性地降低大鼠肠黏膜微血管内皮细胞活性，12 h后内皮细胞分泌NO和内皮素1明显增加，NO与内皮素1比值降低，诱导型一氧化氮合成酶和内皮素1 mRNA表达也显著上调，其比值下降。将异钩藤碱与单核细胞增多性李斯特菌素O同时加入，异钩藤碱能部分地防止细胞形态改变、降低细胞死亡，调控NO和内皮素1的表达。提示异钩藤碱有助于提高对李斯特菌病的治疗［26］。激活的神经胶质细胞产生过多NO和致炎细胞因子有助于人类神经退行性疾病的发生。通过观察异钩藤碱对NO和致炎细胞因子对N9神经胶质细胞损伤的保护作用［27］，结果发现异钩藤碱剂量依赖性地抑制神经胶质细胞由脂多糖诱导产生的致炎细胞因子肿瘤坏死因子α、NO的产生;异钩藤碱具有降低诱导型一氧化氮合酶蛋白、磷酸化细胞外信号调节激酶蛋白和p38促分裂原活化蛋白激酶水平，降低神经细胞兴奋性，间接起到松弛血管、降低血压的作用。

4 展望

作为中药钩藤的主要有效成分之一，异钩藤碱对血压、心率、房室传导、心功能、血管舒缩、血小板聚集、血栓形成、Ca2+通道、血管平滑肌细胞增殖和凋亡等心血管系统均有影响，还能保护脑缺血、保护神经细胞、逆转多药耐药性和抗炎。今后可在现有研究的基础上深入探讨异钩藤碱对心血管系统药理作用的分子机制，并探索对其它系统，特别是神经系统的影响及其作用机制。异钩藤碱的药理活性较强，开发新药具有一定的价值，但目前有关异钩藤碱剂型及药动学方面的研究也较少，今后还需要作深入和大量的研究。

［1］Zhou J，Zhou S．Antihypertensive and neuroprotective activities of rhynchophylline:the role of rhynchophylline in neurotransmission and ion channel activity［J］．J Ethnopharmacol，2010，132(1):15-27．

［2］石京山，刘国雄．钩藤碱和异钩藤碱对麻醉犬血压及器官血流的作用［J］．中国药理学报，1992，13(1):35-38．

［3］余俊先，谢笑龙，吴 芹，等．异钩藤碱代谢产物的质谱鉴定及药理活性的探讨［J］．中国药物与临床，2005，5(1):7-9．

［4］余俊先，谢笑龙，吴 芹，等．异钩藤碱在麻醉猫的心血管药理效应与血药浓度的关系［J］．四川生理科学杂志，2010，23(3):123．

［5］黄 彬，吴 芹，文国容，等．血浆异钩藤碱浓度对兔心率及希氏束电图的影响［J］．遵义医学院学报，2001，24(1):10-11．

［6］黄 彬，吴 芹，文国容，等．血浆异钩藤碱浓度对大鼠血压和心脏收缩性能的影响［J］．遵义医学院学报，2000，23(4):299-300．

［7］朱 毅，刘国雄，黄燮南．钩藤碱和异钩藤碱对豚鼠心房的负性变时和变力作用［J］．中国药理学与毒理学杂志，1993，7(2):117-121．

［8］黄燮南，吴 芹，石京山．钩藤碱和异钩藤碱对大鼠肠系膜血管和尾动脉收缩反应的影响［J］．遵义医学院学报，1994，17(1):7-10．

［9］Zhang W B，Chen C X，Sim S M，et al．In vitro vasodilator mechanisms of the indole alkaloids rhynchophylline and isorhynchophylline，isolated from the hook of Uncaria rhynchophylla(Miquel)［J］．Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol，2004，369(2):232-238．

［10］Gan R，Dong G，Yu J，et al．Protective effects of isorhynchophylline on cardiac arrhythmias in rats and guinea pigs［J］．Planta Med，2011，77(13):1477-1481．

［11］谢笑龙，吴 敏，吴 芹，等．异钩藤碱对血小板聚集和血栓形成的影响［J］．中国药学杂志，2008，43(4):280-283．

［12］谢笑龙，吴 敏，吴 芹，等．异钩藤碱体外对家兔血小板聚集和胞浆游离钙离子浓度的影响［J］．中国药理学与毒理学杂志，2008，22(2):116-119．

［13］谢笑龙，吴 敏，吴 芹，等．异钩藤碱对血小板聚集与血栓形成的抑制作用［J］．中国药理学通报，2007，23(12):1636-1638．

［14］李运伦．钩藤碱和异钩藤碱对血管紧张素Ⅱ致血管平滑肌细胞凋亡的影响及其机制［J］．中国动脉硬化杂志，2008，16(9):681-684．

［15］李运伦．钩藤碱和异钩藤碱抑制血管紧张素Ⅱ诱导血管平滑肌细胞增殖及相关机制［J］．中国药理学通报，2008，24(1):53-58．

［16］孙敬昌，齐冬梅，周洪雷，等．钩藤生物碱对自发性高血压大鼠胸主动脉平滑肌细胞凋亡和增殖的影响［J］．中国药理学通报，2011，27(7):925-929．

［17］Zhang F，Sun A S，Yu L M，et al．Effects of isorhynchophylline on angiotensin II-induced proliferation in rat vascular smooth muscle cells［J］．J Pharm Pharmacol，2008，60(12):1673-1678．

［18］Kang T H，Murakami Y，Matsumoto K，et al．Rhynchophylline and isorhynchophylline inhibit NMDA receptors expressed in Xenopus oocytes［J］．Eur J Pharmacol，2002，455(1):27-34．

［19］Kang T H，Murakami Y，Takayama H，et al．Protective effect of rhynchophylline and isorhynchophylline on in vitro ischemiainduced neuronal damage in the hippocampus:Putative neurotransmitter receptors involved in their action［J］．Life Sci，2004，76(3):331-343．

［20］Lu JH，Tan J Q，Durairajan S S，et al．Isorhynchophylline，a natural alkaloid，promotes the degradation of alpha-synuclein in neuronal cells via inducing autophagy［J］．Autophagy，2012，8(1):98-108．

［21］Xian Y F，Lin Z X，Mao QQ，et al．Protective effect of isorhynchophylline against beta-amyloid-induced neurotoxicity in PC12 cells［J］．Cell Mol Neurobiol，2012，32(3):353-360．

［22］Matsumoto K，Morishige R，Murakami Y，et al．Suppressive effects of isorhynchophylline on 5-HT2Areceptor function in the brain:behavioural and electrophysiological studies［J］．Eur J Pharmacol，2005，517(3):191-199．

［23］周于禄，唐铭翔，刘世坤．异钩藤碱对人肺腺癌细胞A549/DDP多药耐药的逆转作用［J］．中国新药杂志，2009，18(14):1338-1342．

［24］周知午，周于禄．异钩藤碱脂质体逆转人肺腺癌细胞A549/DDP对顺铂耐药的研究［J］．湖南中医药大学学报，2008，28(3):29-31．

［25］周于禄，周知午，曾 嵘．异钩藤碱逆转人肺腺癌细胞A549/DDP对顺铂耐药性［J］．中南药学，2008，6(3):267-270．

［26］Chen X，Xu J，Mu X，et al．Effects of rhynchophylline and isorhynchophylline on nitric oxide and endothelin-1 secretion from RIMECs induced by Listeriolysin O in vitro［J］．Vet Microbiol，2010，143(2-4):262-269．

［27］Yuan D，Ma B，Yang J Y，et al．Anti-inflammatory effects of rhynchophylline and isorhynchophylline in mouse N9 microglial cells and the molecular mechanism［J］．Int Immunopharmacol，2009，9(13-14):1549-1554．